汕头脑立体定位光纤成像记录原理

时间:2022年05月02日 来源:

在体光纤成像记录与传统的医学显微成像系统相结合,已形成光纤OCT成像系统、光纤共焦显微成像系统、关联成像、光纤多光子成像技术以及三维成像等技术,发挥了原有显微系统的长处,可应用到更多原来仪器所无法使用的场合。经过近10年的发展,单光纤成像技术在成像机理、成像质量和应用研究等方面都取得了很大的进步,为超细内窥镜技术的发展提供了新的方向,并使内窥镜在新领域的应用成为可能。近几年,衍射成像技术和计算成像技术成为新的研究热点,该领域的研究成果为单光纤成像技术提供了更多的技术支持。在体光纤成像记录其他行为学实验(摄像拍摄,奖励设备等)同步时间标记。汕头脑立体定位光纤成像记录原理

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在体光纤成像记录对于成像结果的处理,需要依赖专业的图像分析软件,分割出目的信号和背景噪声,获得准确的荧光强度值。光学成像方法可分为基于荧光的方法和基于生物发光的方法。光学相对于设备小且较便宜。活的物体显微成像的缺点是它的有创性,因为需要通过手术创造一个窗口来观察感兴趣的结构和组织。宏观层析荧光成像可以无创、定量和三维方式测定荧光,但其空间分辨率比活的物体显微镜低(约1毫米)。光学成像的根本缺点是光的组织穿透率低。由于吸收和散射,荧光发射的可见光谱中的光只能穿透几百微米的组织。这个问题限制了大多数光学方法在小动物或人类表面结构研究中的应用。使用近红外光谱能够提高信号的组织穿透能力,并能降低了组织的自体荧光。连云港在体单光纤成像技术方案在体光纤成像记录能够反映细胞或基因表达的空间和时间分布。

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在体光纤成像记录技术是在散射介质(或称为随机介质)成像的基础上发展起来的,在散射介质成像系统中,光经过强散射介质时,由于介质的随机性或不均匀性,光发生散射后在输出端形成散斑。当光经过光纤时,多模光纤中不同模式的光产生随机的相位延迟或者模间耦合导致光散射的产生,所以,单光纤成像和散射介质成像的机理既有关联,又有一定的区别。单光纤成像可以看做是散射介质成像技术的一个特例,光纤也被看做是一种特殊的散射介质。 经过近十年的研究和发展,单光纤成像技术在成像机理、成像质量和应用研究等方面都取得了长足的进步,这一技术为超细内窥镜技术的发展提供了新的方向,也使内窥镜在一些新的领域得到应用成为可能。

在体光纤成像记录的优点可以非侵入性,实时连续动态监测体内的各种生物学过程,从而可以减少实验动物数量,及降低个体间差异的影响;由于背景噪声低,所以具有较高的敏感性;不需要外源性激发光,避免对体内正常细胞造成损伤,有利于长期观察;此外还有无放射性等其他优点。然而生物发光也有自身的不足之处:例如波长依赖性的组织穿透能力,光在哺乳动物组织内传播时会被散射和吸收,光子遇到细胞膜和细胞质时会发生折射,而且不同类型的细胞和组织吸收光子的特性也不尽相同,其中血红蛋白是吸收光子的主要物质;由于是在体外检测体内发出的信号,因而受到体内发光源位置及深度影响;另外还需要外源性提供各种荧光素酶的底物,且底物在体内的分布与药动力学也会影响信号的产生;由于荧光素酶催化的生化反应需要氧气、镁离子及 ATP 等物质的参与,受到体内环境状态的影响。在体光纤成像记录直接标记法不涉及细胞的遗传修饰。

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在体光纤成像记录的根本缺点是光的组织穿透率低。由于吸收和散射,荧光发射的可见光谱中的光只能穿透几百微米的组织。这个问题限制了大多数光学方法在小动物或人类表面结构研究中的应用。使用近红外光谱能够提高信号的组织穿透能力,并能降低了组织的自体荧光。在体外将荧光探针与细胞共孵育后注射入体内,用规定波长的光激发荧光探针,较后用高灵敏度的摄像机记录发射的光子。有机荧光染料价格低廉,毒性可控,但当观察时间较长时,容易发生光漂白。量子点具有高度的光稳定性,有望代替传统荧光探针。但由于大多数量子点都含有镉,限制了其临床应用。在体光纤成像记录高功率的激光放大器和那些依赖于融合多个相同性质。汕头脑立体定位光纤成像记录原理

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光纤成像技术具有损耗低、成本低等优势,因此,光纤成像技术较多应用于生物医学、激光技术等领域。早期的光纤成像系统采用多根单模光纤组成的光纤束收集图像,每一根单模光纤用于收集一个像素点的图像。包含较多的单模光纤,导致光纤束的直径较大,因此,为了提高光纤成像系统的微型化程度,可以将光纤成像系统中的光纤束替换为单根多模光纤。现有技术中的光纤成像系统仍包含多根多模光纤,若待成像物体所处环境的空间较窄,例如,待成像物体所处环境为血管,支气管等,可能会导致该光纤成像系统中的多根多模光纤无法进入待成像物体所处环境,也就无法获取到待成像物体的图像,导致光纤成像系统的适用范围较窄。汕头脑立体定位光纤成像记录原理

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